La interacción magnética de los objetos es uno de los procesos fundamentales que gobiernan todo en el Universo. Sus manifestaciones visibles son fenómenos magnéticos. Entre ellas se encuentran las auroras boreales, la atracción de imanes, las tormentas magnéticas, etc. ¿Cómo surgen? ¿Qué son?
Magnetismo
Los fenómenos y propiedades magnéticos se denominan colectivamente magnetismo. Su existencia se conoce desde hace mucho tiempo. Se supone que ya hace cuatro mil años, los chinos utilizaron este conocimiento para crear una brújula y navegar viajes por mar. La realización de experimentos y el estudio serio del fenómeno magnético físico comenzaron solo en el siglo XIX. Hans Oersted es considerado uno de los primeros investigadores en este campo.
Los fenómenos magnéticos pueden ocurrir tanto en el Espacio como en la Tierra, y aparecen solo dentro de los campos magnéticos. Tales campos surgen de las cargas eléctricas. Cuando las cargas están estacionarias, se forma un campo eléctrico a su alrededor. Cuando se mueven - un campo magnético.
Es decir, el fenómeno del campo magnético ocurre con el advenimiento decorriente eléctrica o campo eléctrico alterno. Esta es una región del espacio dentro de la cual actúa una fuerza que afecta a los imanes y a los conductores magnéticos. Tiene su propia dirección y disminuye a medida que se aleja de su fuente: el conductor.
Imanes
Un cuerpo alrededor del cual se forma un campo magnético se llama imán. El más pequeño de ellos es el electrón. La atracción de los imanes es el fenómeno magnético físico más famoso: si unes dos imanes entre sí, se atraerán o se repelerán. Se trata de su posición relativa entre sí. Cada imán tiene dos polos: norte y sur.
Los polos del mismo nombre se repelen, mientras que los polos opuestos, por el contrario, se atraen. Si lo cortas en dos, los polos norte y sur no se separarán. Como resultado, obtendremos dos imanes, cada uno de los cuales también tendrá dos polos.
Hay una serie de materiales que son magnéticos. Estos incluyen hierro, cob alto, níquel, acero, etc. Entre ellos hay líquidos, aleaciones, compuestos químicos. Si los imanes se colocan cerca de un imán, se convertirán en uno.
Sustancias como el hierro puro adquieren fácilmente esta propiedad, pero también se despiden rápidamente de ella. Otros (como el acero) tardan más en magnetizarse pero retienen el efecto durante mucho tiempo.
Magnetización
Hemos establecido anteriormente que surge un campo magnético cuando se mueven partículas cargadas. Pero, ¿de qué tipo de movimiento podemos hablar, por ejemplo, en una pieza de hierro colgada de un frigorífico? Todoslas sustancias están formadas por átomos, que contienen partículas en movimiento.
Cada átomo tiene su propio campo magnético. Pero, en algunos materiales, estos campos se dirigen aleatoriamente en diferentes direcciones. Debido a esto, no se crea un gran campo alrededor de ellos. Estas sustancias no son capaces de magnetizarse.
En otros materiales (hierro, cob alto, níquel, acero) los átomos pueden alinearse para que todos apunten de la misma manera. Como resultado, se forma un campo magnético común a su alrededor y el cuerpo se magnetiza.
Resulta que la magnetización de un cuerpo es la ordenación de los campos de sus átomos. Para romper este orden, basta con golpearlo fuerte, por ejemplo, con un martillo. Los campos de átomos comenzarán a moverse caóticamente y perderán sus propiedades magnéticas. Lo mismo ocurrirá si se calienta el material.
Inducción magnética
Los fenómenos magnéticos están asociados con cargas en movimiento. Entonces, alrededor de un conductor con una corriente eléctrica, seguramente surgirá un campo magnético. Pero, ¿puede ser al revés? El físico inglés Michael Faraday se hizo una vez esta pregunta y descubrió el fenómeno de la inducción magnética.
Concluyó que un campo constante no puede causar una corriente eléctrica, pero uno variable sí. La corriente ocurre en un circuito cerrado del campo magnético y se llama inducción. En este caso, la fuerza electromotriz cambiará en proporción al cambio en la velocidad del campo que impregna el circuito.
El descubrimiento de Faraday fue un verdadero avance y trajo beneficios considerables a los fabricantes de productos eléctricos. Gracias a él, se hizo posible recibir corriente de energía mecánica. Se aplicó la ley deducida por el científico yutilizado en el dispositivo de motores eléctricos, varios generadores, transformadores, etc.
Campo magnético terrestre
Júpiter, Neptuno, Saturno y Urano tienen un campo magnético. Nuestro planeta no es una excepción. En la vida ordinaria, apenas lo notamos. No es tangible, no tiene sabor ni olor. Pero es con él que se asocian los fenómenos magnéticos en la naturaleza. Como la aurora, las tormentas magnéticas o la magnetorrecepción en los animales.
Esencialmente, la Tierra es un imán enorme, pero no muy fuerte, que tiene dos polos que no coinciden con los geográficos. Las líneas magnéticas salen del Polo Sur del planeta y entran por el Norte. Esto significa que, de hecho, el Polo Sur de la Tierra es el polo norte del imán (de ahí que en Occidente el polo sur se denote en azul - S, y en rojo denota el polo norte - N).
El campo magnético se extiende cientos de kilómetros desde la superficie del planeta. Sirve como una cúpula invisible que refleja la poderosa radiación galáctica y solar. Durante la colisión de partículas de radiación con la capa terrestre, se forman muchos fenómenos magnéticos. Veamos los más famosos.
Tormentas magnéticas
El Sol tiene una fuerte influencia en nuestro planeta. No solo nos da calor y luz, sino que también provoca fenómenos magnéticos tan desagradables como las tormentas. Su aparición está asociada a un aumento de la actividad solar y a los procesos que ocurren en el interior de esta estrella.
La Tierra se ve constantemente afectada por el flujo de partículas ionizadas del Sol. se mueven convelocidad de 300-1200 km/s y se caracterizan como viento solar. Pero de vez en cuando, se producen eyecciones repentinas de una gran cantidad de estas partículas en una estrella. Actúan como choques en el caparazón terrestre y hacen que el campo magnético oscile.
Estas tormentas suelen durar hasta tres días. En este momento, algunos habitantes de nuestro planeta se sienten mal. Las vibraciones de la concha se reflejan en nosotros con dolores de cabeza, aumento de la presión y debilidad. En la vida, una persona experimenta un promedio de 2000 tormentas.
Auroras boreales
También hay fenómenos magnéticos más agradables en la naturaleza: la aurora boreal o la aurora. Se manifiesta en forma de un resplandor del cielo con colores que cambian rápidamente y ocurre principalmente en latitudes altas (67-70 °). Con una fuerte actividad del Sol, el resplandor se observa aún más bajo.
A unos 64 kilómetros por encima de los polos, las partículas solares cargadas se encuentran con los confines del campo magnético. Aquí, algunas de ellas se dirigen a los polos magnéticos de la Tierra, donde interactúan con los gases de la atmósfera, por lo que aparece la aurora.
El espectro del resplandor depende de la composición del aire y su rarefacción. El resplandor rojo se produce a una altitud de 150 a 400 kilómetros. Los tonos azules y verdes están asociados con un alto contenido de oxígeno y nitrógeno. Ocurren a una altitud de 100 kilómetros.
Magnitorrecepción
La principal ciencia que estudia los fenómenos magnéticos es la física. Sin embargo, algunos de ellos también pueden estar relacionados con la biología. Por ejemplo, la sensibilidad magnética de los seres vivos.organismos - la capacidad de reconocer el campo magnético de la Tierra.
Muchos animales, especialmente las especies migratorias, tienen este don único. La capacidad de magnetorrecepción se encontró en murciélagos, palomas, tortugas, gatos, ciervos, algunas bacterias, etc. Ayuda a los animales a navegar en el espacio y encontrar su hogar, alejándose de él durante decenas de kilómetros.
Si una persona usa una brújula para orientarse, entonces los animales usan herramientas completamente naturales. Los científicos aún no pueden determinar exactamente cómo y por qué funciona la magnetorrecepción. Pero se sabe que las palomas son capaces de encontrar su hogar aunque se las lleven a cientos de kilómetros de este, mientras encierran al ave en una caja completamente oscura. Las tortugas encuentran su lugar de nacimiento incluso años después.
Gracias a sus "superpoderes", los animales anticipan erupciones volcánicas, terremotos, tormentas y otros cataclismos. Son sensibles a las fluctuaciones en el campo magnético, lo que aumenta la capacidad de autoconservación.
